KR20050038664A - Environment- friendly ecological concrete block using steel slag - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 환경친화형 식생 콘크리트 블록에 관한 것이다. The present invention relates to an eco-friendly vegetation concrete block.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 콘크리트 블록 자체에 형성되어 있는 다수의 공극으로 인하여 일반토양과 같이 식생이 가능하고, 콘크리트의 결합재인 시멘트를 일부 제강슬래그로 대체하여 알카리 수분을 억제하며, 콘크리트 공극부에 SiO2, Fe, P2O5 성분을 제공하여 식물의 성장을 도와주는 환경친화형 식생 콘크리트 블록을 제공하도록 한다.According to the present invention, due to the large number of pores formed in the concrete block itself, the vegetation is possible as in general soil, and it replaces cement, which is a binder of concrete, with some steelmaking slag to suppress alkali moisture, and SiO 2 , Fe in the concrete pores. In addition, P 2 O 5 components should be provided to provide eco-friendly vegetation concrete blocks to help plant growth.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 환경친화형 식생 콘크리트 블록에 있어서, 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물 200kg/m3 내지 360kg/m3와, 70kg/m3 내지 150kg/m3의 물과, 1,200kg/m3 내지 2,100kg/m3의 골재와, 1kg/m3 내지 50kg/m3의 혼화제, 및 알칼리 성분의 용출을 차단하기 위한 0.001 내지 5 중량%의 인산2암모니움((NH4)2HPO4)으로 조성되는 것을 특징으로 한다.The present invention, in the eco-friendly vegetation concrete block, 200kg / m 3 to 360kg / m 3 mixture of Portland cement and steelmaking slag fine powder, 70kg / m 3 to 150kg / m 3 water, 1,200kg / m 3 to about 2,100kg / and the aggregate of m 3, 1kg / m 3 to 50kg / m 3 in admixture, and from 0.001 to 5% by weight for interrupting the elution of the alkali component ammonium dihydrogen phosphate ((NH 4) 2 HPO 4 ) Characterized in that the composition.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

호안블록이나 식생블록, 콘크리트 흡음벽, 생태공원의 블록, 및 인공 어초 등에 이용된다. It is used for shore banks, vegetation blocks, concrete sound-absorbing walls, ecological park blocks, and artificial reefs.

Description

제강슬래그 미분말을 혼합한 환경친화형 식생 콘크리트 블록{Environment- friendly ecological concrete block using steel slag} Environment-friendly ecological concrete block using steel slag

본 발명은 하천 및 해안의 호안이나 도로의 법면 등을 안정시키기 위해 구축하는 콘크리트의 호안블록이나 식생블록 등에 관한 것으로, 자세하게는 식물 씨앗의 착근을 용이하게 하고 식물 성장에 도움이 되는 환경친화형 식생 콘크리트 블록에 관한 것이다. The present invention relates to a seashore block or vegetation block of concrete to stabilize the river banks and coastal shores, road surface, etc. In detail, environmentally friendly vegetation that facilitates plant seeding and helps plant growth It is about a concrete block.

종래 하천변 등에 구축되는 일반적인 콘크리트 블록은, 지표면 상부에 구축되는 상기 콘크리트 블록에 의해 지표면이 차단되게 되어 식물의 씨앗이 토양층까지 뿌리를 내리기가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 하천수 또는 빗물이 원활하게 토양층까지 스며들지 않아 자연하천의 천변식생마저 건생화시키는 문제점이 있었다. Conventional concrete blocks that are built on riversides in the prior art, the ground surface is blocked by the concrete block is built on the ground surface is not easy to take root of the plant seeds to the soil layer, as well as river water or rainwater smoothly penetrates the soil layer. There was a problem that even the natural streams of the natural rivers to dry.

이에, 일부에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 콘크리트에 다수의 공극을 형성하여 물과 공기가 자유롭게 통과할 수 있고 식물의 착근을 용이하게 하는 다공질 콘크리트 블록을 제조하여 실용화한 바 있다. 그러나 상기 다공질 콘크리트 블록은 표면적이 많은 다공질로 인해 알카리 성분 용출이 많아지게 되어 결국 식물의 식생에 지장을 초래하는 문제점을 야기시키게 되었다. Therefore, in order to overcome these disadvantages, some of the pores are formed in concrete to allow water and air to pass freely and to manufacture a porous concrete block that facilitates planting and has been put to practical use. However, the porous concrete block has a large surface area of the porous alkali elution caused a problem that eventually causes a problem to the vegetation of the plant.

이는, 콘크리트의 결합제로 사용되는 시멘트에 함유된 산화칼슘(CaO)이 다공질 콘크리트를 통하여 식물의 뿌리에 공급되는 수분과 수화반응하면서 강알카리성의 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 다량 생성하게 되고, 이에 의한 알카리 수분은 식물의 성장에 악영향을 미치게 되어, 결과적으로 식물의 식생을 저해하게 되었던 것이다.This, when calcium oxide (CaO) contained in the cement used as a binder of the concrete is hydrated with water supplied to the root of the plant through the porous concrete to produce a large amount of strongly alkaline calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), Alkaline moisture thereby adversely affects the growth of the plant, and as a result, the vegetation of the plant is inhibited.

또한, 위와 같은 천변식생의 성장감소는 식물종 자체의 감소는 물론 연쇄적으로 어류 등의 서식기반을 손상시킬 뿐만 아니라, 천변 식생주변에서 먹이를 취하고 식생덤블에서 은신하는 조류의 서식기반까지 손상시키게 되는 문제점이 발생하였다.In addition, the decrease in growth of the celestial vegetation not only reduces the plant species itself, but also impairs the habitat base of the fish, etc., as well as damages the habitat of the algae that feed on the vegetation and hide from the vegetation dumble. There was a problem.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 일반 다공성 콘크리트 블록 자체에 형성되어 있는 다수의 공극으로 인하여 일반토양과 같이 식생이 가능하고, 콘크리트의 결합재인 시멘트를 일부 제강슬래그로 대체하여 알카리 수분을 억제하며, 콘크리트 공극부에 식물의 성장에 도움이 되는 SiO2, Fe, P2O5 성분을 포함하게 되는 환경친화형 식생 콘크리트 블록을 제공함을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, due to the large number of pores formed in the general porous concrete block itself is possible to vegetation, such as general soil, and some cement steel slag cement The purpose of the present invention is to provide an eco-friendly vegetation concrete block containing SiO 2 , Fe, and P 2 O 5 components to suppress alkali moisture and to help plant growth in concrete pores.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제강슬래그를 전처리하여 안정화시킨 후 이 과정에서 발생되는 제강슬래그 미분말을 콘크리트의 결합제인 시멘트와 일부 대체하여, 콘크리트 블록의 알카리성을 중화시키고 콘크리트 내부에 식생에 도움이 되는 성분을 포함하게 되는 환경친화형 식생 콘크리트 블록에 관한 것이다. The present invention for achieving the above object is to pre-stabilize the steelmaking slag, and to replace the steelmaking slag fine powder generated in this process with cement, which is a binder of concrete, to neutralize the alkalinity of the concrete block and to help vegetation inside the concrete. It relates to an environmentally friendly vegetation concrete block that will contain the component.

또한, 상기 환경친화형 식생 콘크리트 블록은 200kg/m3 내지 360kg/m3의 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물과, 70kg/m3 내지 150kg/m3의 물과, 1,200kg/m3 내지 2,100kg/m3의 골재와, 1kg/m3 내지 50kg/m3의 혼화제, 및 알칼리 성분의 용출을 차단하기 위한 0.001 내지 5 중량%의 인산2암모니움((NH4)2HPO4)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the eco-friendly vegetation concrete block is a mixture of 200 kg / m 3 to 360 kg / m 3 Portland cement and steelmaking slag fine powder, 70 kg / m 3 to 150 kg / m 3 of water, 1,200 kg / m 3 to 2,100 composed of kg / m 3 aggregate, 1 kg / m 3 to 50 kg / m 3 admixture, and 0.001 to 5 wt% diammonium phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) to block elution of alkaline components It is characterized by.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록의 평면도이다. 1 is a cross-sectional view of the vegetation concrete block according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the vegetation concrete block according to the present invention, Figure 3 is a plan view of the vegetation concrete block according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록(10)은 200kg/m3 내지 360kg/m3의 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물과, 70kg/m3 내지 150kg/m3의 물과, 1,200kg/m3 내지 2,100kg/m3의 골재와, 1kg/m3 내지 50kg/m3의 혼화제, 및 0.001 내지 5 중량%의 인산2암모니움((NH4)2HPO4)으로 조성되어 진다.As shown in FIG. 1, the vegetation concrete block 10 according to the present invention is a mixture of 200 kg / m 3 to 360 kg / m 3 of Portland cement and steel slag fine powder, and 70 kg / m 3 to 150 kg / m 3 of water. And 1,200 kg / m 3 to 2,100 kg / m 3 of aggregate, 1 kg / m 3 to 50 kg / m 3 of admixture, and 0.001 to 5% by weight of diammonium phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) It is made up.

이때, 상기 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물은 50 내지 95 중량%의 포틀랜드 시멘트에 제강슬래그 미분말을 5 내지 50 중량% 혼합하여 조성된 것으로, 콘크리트의 결합제인 포틀랜드 시멘트를 일부 제강슬래그 미분말로 대체함으로써 수분의 이동과정에서도 수분의 알카리성을 중화시킬 수 있게 된다.At this time, the mixture of the portland cement and the steel slag fine powder is formed by mixing 5 to 50% by weight of the steelmaking slag powder in 50 to 95% by weight of Portland cement, by replacing the portland cement, a binder of concrete, with some steelmaking slag fine powder Even during the movement of moisture, it is possible to neutralize the alkalinity of moisture.

상기 제강슬래그는 제철소의 철 제조 공정에서 발생하는 부산물로서 용융상태의 액상상태이며, 그 목적에 따라 냉각과정을 통해 고상화시킨 후 파쇄공정을 거쳐서 양산된다. 이처럼 제강슬래그가 파쇄되어 미분말인 상태를 제강슬래그 미분말이라 하며, 그 용도에 따라 분말도를 조절할 수 있게 된다. The steelmaking slag is a by-product generated in the iron manufacturing process of the steel mill, and is in a liquid state in a molten state, and is mass-produced through a crushing process after solidifying through a cooling process according to the purpose. The steel slag is pulverized as such fine powder is called steelmaking slag fine powder, it is possible to adjust the powder degree according to its use.

그러나, 일반적인 제강슬래그 미분말은 타성분에 비해 CaO성분이 많으며, 이 성분 중 free CaO는 물과 반응하여 다음과 같은 Ca(OH)2 생성물을 만들고, 이러한 과정에서 체적이 팽창하게 된다.However, general steelmaking slag fine powder has more CaO components than other components, among which free CaO reacts with water to produce Ca (OH) 2 product as follows, and in this process, the volume expands.

free CaO + H2O → Ca(OH)2 free CaO + H 2 O → Ca (OH) 2

따라서 상기와 같은 특성을 가지는 제강슬래그 미분말을 건설재료로 활용하기 위해서는 제강슬래그 미분말 처리공정을 거치게 되는데, 가장 일반적인 제강슬래그 미분말 처리방법은 에이징(aiging)공법으로 넓은 장소에 제강슬래그를 일정기간 방치하여 잠재 팽창성을 없앤 후 사용하게 된다. 따라서 본 발명에서도 상기와 같이 에이징 처리가 된 제강슬래그 미분말을 사용하게 된다.Therefore, in order to utilize the steelmaking slag fine powder having the above characteristics as a construction material, the steelmaking slag fine powder treatment process is performed. The most common steelmaking slag fine powder treatment method is to leave the steelmaking slag in a large place by an aging method for a certain period of time. It will be used after eliminating potential expansion. Therefore, in the present invention, the steelmaking slag fine powder subjected to the aging treatment as described above is used.

한편, 상기 제강슬래그 미분말을 상기 포틀랜드 시멘트와 일부 대체하여 사용하게 되면, 상기에서 언급한 것과 같이 결합재인 포틀랜드 시멘트양을 감소할 수있게 되어 이동수분의 알카리성이 감소되는 효과 외에도, 상기 제강슬래그 미분말에는 아래 표 1과 같이 식물성장에 도움이 되는 SiO2, T-Fe, P2O5 성분이 많이 포함되어 있어, 식물의 성장을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.Meanwhile, when the steelmaking slag fine powder is partially replaced with the portland cement, it is possible to reduce the amount of Portland cement as a binder as mentioned above, and in addition to the effect of reducing the alkalinity of mobile moisture, As shown in Table 1 below, SiO 2 , T-Fe, P 2 O 5 components that are helpful for plant growth are included, which has the effect of improving plant growth.

[표1]Table 1

화학성분Chemical composition T-FeT-Fe SiO2SiO2 CaOCaO Al2O3Al2O3 MgOMgO MnOMnO P2O5P2O5 TiO2TiO2 함량(중량%)Content (% by weight) 14∼2214-22 10∼2010 to 20 35∼4735 to 47 2∼62 to 6 6∼96-9 3∼63 to 6 1∼21 to 2 1∼21 to 2

즉, 본원 발명에 따른 상기 식생 콘크리트 블록(10)은 블록내부에 콘크리트 공극부(11)가 존재하여 수분이 토양(20)으로부터 블록 공간부(12)에 채워진 배양토(40)까지 이동이 용이하게 되고, 이러한 이동수분은 포틀랜드 시멘트를 제강슬래그 미분말로 대체함에 따라 포틀랜드 시멘트의 사용량 감소로 알카리성이 감소되며, 상기 콘크리트 공극부(11)에는 제강슬래그 미분말의 혼합에 따른 SiO2, T-Fe, P2O5 성분이 포함되어 있어 식물의 성장을 향상시킬 수 있게 된다.That is, the vegetation concrete block 10 according to the present invention is easy to move from the soil 20 to the culture soil 40 filled with water in the block space portion 12 is present in the concrete void portion 11 inside the block. The mobile moisture is reduced by using less Portland cement as the portland cement is replaced with the steelmaking slag powder, and the concrete pore 11 has SiO 2 , T-Fe, P due to the mixing of the steelmaking slag powder. 2 O 5 ingredients are included to improve plant growth.

이외에도, 상기 인산2암모니움((NH4)2HPO4)은 알카리 성분의 용출을 차단하기 위해 첨가되는 것으로, 이동 수분을 보다 중성화에 가깝게 하여 식물성장에 도움을 주게 된다.In addition, the diammonium phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) is added to block the elution of the alkaline component, and helps the plant growth by making the moving water closer to neutralization.

한편, 상기 혼화제로서는 통상 시멘트 모르타르 및 콘크리트에 대한 첨가용으로 알려진 모든 혼화제를 사용할 수가 있으며, 그 중에서 AE감수제, 고성능 감수제, 유동화제, 지연제, SBR라텍스, 아크릴계수지 실리카흄 및 섬유질 보강제 중 어느 하나 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. Meanwhile, as the admixture, all admixtures commonly known for addition to cement mortar and concrete may be used, and among them, any one of an AE reducing agent, a high performance reducing agent, a fluidizing agent, a retardant, an SBR latex, an acrylic resin silica fume, and a fiber reinforcing agent or It can mix and use more.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 식생 콘크리트 블록의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a method for manufacturing a vegetation concrete block according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

50 내지 95 중량%의 포틀랜드 시멘트와, 5 내지 50 중량%의 제강슬래그 미분말을 1차 혼합한다. 이때, 상기 제강슬래그 미분말은 에이징 처리가 된 미분말을 사용하도록 한다.50 to 95% by weight of Portland cement and 5 to 50% by weight of steelmaking slag fine powder are first mixed. At this time, the steel slag fine powder is to use the fine powder subjected to the aging treatment.

그리고, 상기 1차 혼합된 상기 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물에 1,200kg/m3 내지 2100kg/m3의 골재와, 70kg/m3 내지 150kg/m3의 물과, 알카리 성분의 용출을 차단하기 위한 0.001 내지 5 중량%의 인산2암모니움 및 필요에 따라 상기의 혼화제를 혼합한 후 콘크리트 조성물을 제조한다.And, to block the dissolution of the of the primary to the mixture of the blend of Portland cement and slag powder 1,200kg / m 3 to about 2100kg / m 3 Aggregate, 70kg / m 3 to 150kg / m 3 water and alkali component To prepare a concrete composition after mixing 0.001 to 5% by weight of diammonium phosphate and the above admixture as needed.

상기에 의해 제조된 식생 콘크리트 조성물을 콘크리트 요철형 블록 성형틀에서 진동 및 가압으로 콘크리트 블록을 성형한 후, 일반양생 또는 스팀보일러 등을 이용한 증기양생을 실시하여 식생 콘크리트 블록을 제조 완료한다. After forming the concrete block by vibrating and pressing the vegetation concrete composition prepared by the above-mentioned concave-convex block molding frame, steam curing using general curing or steam boiler, etc. is completed to manufacture the vegetation concrete block.

한편, 상기 식생 콘크리트 블록을 제조하기 위해 사용되는 상기 블록 성형틀은 배양토(40)를 정착시키기 위한 블록 공간부(12)가 상기 콘크리트 블록의 상부면에 형성되도록 그에 대응되는 위치에 소정 간격으로 다수의 요홈(그림에 도시하지 않았음.)이 형성된 것을 특징으로 한다. On the other hand, the block forming frame used to manufacture the vegetation concrete block is a plurality of blocks at predetermined intervals at a corresponding position so that the block space portion 12 for fixing the culture soil 40 is formed on the upper surface of the concrete block The groove (not shown) is characterized in that it is formed.

이상과 같은 방법으로 제조되는 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록은 용도 및 현장여건에 따라 상술한 혼합비를 조정하여 100kg/cm2 내지 300kg/cm2의 충분한 압축강도를 발현할 수 있게 된다.Vegetation concrete block according to the present invention manufactured by the above method is able to express a sufficient compressive strength of 100kg / cm 2 to 300kg / cm 2 by adjusting the above-described mixing ratio according to the use and site conditions.

상기와 같이 본 발명은, 시멘트를 일부 제강슬래그로 대체하고, 알카리 성분의 용출을 차단하는 인산2암모니움((NH4)2HPO4)을 첨가함으로써, 종래 다공성 콘크리트 블록에서 이동수분의 알카리화로 인해 식물의 성장에 지장을 초래하던 문제점을 해결할 수 있게 된다.As described above, the present invention, by replacing the cement with some steelmaking slag, by adding the diammonium phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) to block the elution of the alkaline component, by the alkali of the mobile moisture in the conventional porous concrete block This can solve the problem that caused the growth of the plant.

또한, 블록 내부에 형성된 콘크리트 공극부는 토양층으로부터의 수분 및 양분의 이동을 용이하게 할 뿐만 아니라, 제강슬래그 미분말의 혼합에 따른 SiO2, Fe, P2O5 성분을 다량 포함하게 되어 식물의 성장을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the concrete voids formed inside the block not only facilitates the movement of moisture and nutrients from the soil layer, but also contains a large amount of SiO 2 , Fe, and P 2 O 5 components due to the mixing of the steelmaking slag fine powder. There is an effect that can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a vegetation concrete block according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록의 사시도이다.2 is a perspective view of a vegetation concrete block according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 식생 콘크리트 블록의 평면도이다. 3 is a plan view of a vegetation concrete block according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 식생 콘크리트 블록 11 : 콘크리트 공극부10: vegetation concrete block 11: concrete voids

12 : 블록 공간부 20 : 토양12: block space 20: soil

30 : 식물 40 : 배양토30: plant 40: cultured soil

Claims (3)

환경친화형 식생 콘크리트 블록에 있어서,In eco-friendly vegetation concrete block, 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물 200kg/m3 내지 360kg/m3와,200 kg / m 3 to 360 kg / m 3 of a mixture of Portland cement and steelmaking slag fine powder, 70kg/m3 내지 150kg/m3의 물과,70 kg / m 3 to 150 kg / m 3 of water, 1,200kg/m3 내지 2,100kg/m3의 골재와,Aggregates of 1,200 kg / m 3 to 2,100 kg / m 3 , 1kg/m3 내지 50kg/m3의 혼화제, 및Admixture of 1 kg / m 3 to 50 kg / m 3 , and 알칼리 성분의 용출을 차단하기 위한 0.001 내지 5 중량%의 인산2암모니움((NH4)2HPO4)으로 조성되는 것을 특징으로 하는 환경친화형 식생 콘크리트 블록.Eco-friendly vegetation concrete block, characterized in that the composition is composed of 0.001 to 5% by weight of diammonium phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) to block the elution of the alkaline component. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 포틀랜드 시멘트와 제강슬래그 미분말의 혼합물은The mixture of the Portland cement and steel slag fine powder 50 내지 95 중량%의 포틀랜드 시멘트, 및50-95 weight percent Portland cement, and 5 내지 50 중량%의 제강슬래그 미분말로 조성되는 것을 특징으로 하는 환경친화형 식생 콘크리트 블록.Eco-friendly vegetation concrete block, characterized in that composed of 5 to 50% by weight of steelmaking slag fine powder. 청구항 1 또는 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제강슬래그 미분말은 에이징 처리가 된 미분말이며,The steelmaking slag fine powder is fine powder subjected to aging treatment, 상기 혼화제는 감수제, 고성능 감수제, 유동화제, 지연제, SBR라텍스, 아크릴계수지 실리카흄 및 섬유질 보강제 중 어느 하나 또는 그 이상을 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 환경친화형 식생 콘크리트 블록.The admixture is an environmentally friendly vegetation concrete block, characterized in that any one or more of a water reducing agent, a high performance water reducing agent, a fluidizing agent, a retardant, SBR latex, acrylic resin silica fume and a fiber reinforcing agent.
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